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《昆明理工大学》 2012年
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开放式实时系统资源共享的混合任务调度策略研究

钟樑  
【摘要】:实时系统的应用已不再限于如航空航天等专业领域,而被广泛应用于多媒体领域、嵌入式领域等,大部分需要被调度任务属于软实时任务的范畴,如果再用传统的实时系统调度方法对这些任务进行调度,则意味着严重的系统资源浪费。因此开放式实时系统的概念孕育而生。 当前,基于资源预留的调度策略是开放式实时系统调度领域研究的主流,CBS(Constant Bandwidth Server)是其中的热点,但大部分CBS及相关调度策略并没有考虑任务间资源共享的情况。而任务间资源共享环境下的开放式实时系统调度策略目前主要分为以SRP(Stack Resource Policy)为核心思想的静态调度策略和以BWI(Bandwidth Inheritance)为基础,不需要任务的任何运行信息的动态调度策略。 论文首先介绍CBS调度策略,分析影响CBS调度性能的3个重要方面:空闲能力、软资源预留、常量参数,介绍相关的处理方法,同时对同一问题的不同方法进行分析比较,指出其功能特征和适用范围。 其次分析SRP存在的两个问题:资源锁定时间和任务不可执行,介绍相关的处理方法。介绍BWI及基于BWI的策略,并重点分析BWI在一般情况下存在的硬实时任务的截止时间无法保证的问题,并提出一种解决此问题的方法:资源隔离机制,并从理论上分析资源隔离机制加入后对软实时任务和硬实时任务调度性能的影响。 接着,论文以提出的资源隔离机制为基础,建立一种结合SRP和BWI的混合调度策略。和SRP相比,所提出的混合调度策略能很好的保持软实时任务的动态性;和BWI相比,其能保证硬实时任务的时间限并提高其调度性能。此调度策略在仅付出一定系统资源代价的条件下,能更好的适应真实的开放式实时系统环境。文中提出了此调度策略的调度规则,证明其存在的性质和调度条件,并举例说明。 最后,论文设计并实现了一个实时验证工具,利用此工具对提出的调度策略和BWI进行对比运行,从生成时序图、系统利用率及系统错误率三方面验证了提出的调度策略符合理论预期。
【学位授予单位】:昆明理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP316.2

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【参考文献】
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